溫度對伊樂藻光補(bǔ)償點(diǎn)的影響

溫度對伊樂藻光補(bǔ)償點(diǎn)的影響伊樂藻屬于水鱉科，1年生沉水草本植物。其植株鮮綠，莖嬌貴，在莖節(jié)的葉腋內(nèi)萌生新枝，有時(shí)伴有白色線狀不定根，根能植入泥中，起著固定和吸取營養(yǎng)的功能。伊樂藻植叢呈倒圓錐形生物量散布，這一特點(diǎn)使其在與其余植物在時(shí)間和空間競爭上有顯然優(yōu)勢。葉片呈披針形，三枚輪生，沿莖密集生長。葉無柄、平展，長10-15mm，常向一個(gè)方向卷曲。莖一般沉于水下或浮于水面，其莖可達(dá)3m以上。伊樂藻雌雄異體，在水面上開花，花期一般為7月-9月。自然條件下經(jīng)常表現(xiàn)出以年為周期的生長發(fā)育節(jié)律，早春萌生，夏天高溫期生長阻滯，進(jìn)入休眠狀態(tài),秋季再度生長，形成新的種群[2,3,4]。20世紀(jì)80年代經(jīng)由日本引入我國，擁有較大的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值，在漁業(yè)生產(chǎn)中作為優(yōu)秀的餌料，并在水環(huán)境修復(fù)工程中被大批利用[5,6]。歐洲、日本等好多國家和地區(qū)引入后它以其極強(qiáng)的入侵性，迅速成為當(dāng)?shù)氐膬?yōu)勢種群[7,8]。此種情況在我國局部湖區(qū)也已成為現(xiàn)實(shí),如在對東太湖水生植被的檢查研究中就發(fā)現(xiàn)，伊樂藻已經(jīng)開始侵入當(dāng)?shù)氐膬?yōu)勢群叢中，并形成必然的規(guī)模。再次對東太湖水生植被的檢查中也發(fā)現(xiàn)，1981年東太湖沉水植物群落主要以黑藻(Hydrillaverticillata)、竹葉眼子菜(Potamogetonmalainus)、苦草(Vallisneriaspiralis)為優(yōu)勢建群種。1986年引進(jìn)伊樂藻后，1996年主要以微齒眼子菜(Potamogetonmaackianus)為優(yōu)勢種，伊樂藻成為亞優(yōu)勢種，20XX年主要以伊樂藻和無根植物金魚藻(Ceratophyllumdemersum)為優(yōu)勢種。因而可知，伊樂藻作為一外來物種，已經(jīng)對水生生態(tài)環(huán)境特別是物種多樣性造成了必然影響。因?yàn)樗鼘λh(huán)境存在潛藏的生態(tài)安全隱患，急需科學(xué)的研究。國內(nèi)相關(guān)伊樂藻的相關(guān)生態(tài)因子、光照和營養(yǎng)與沉水植物的關(guān)系方面研究很多，而溫度對其影響這方面的研究相對較少。特別是伊樂藻對光照、溫度、pH的適應(yīng)性則缺少研究報(bào)道，生態(tài)適應(yīng)性和抗性是影響水生植物生計(jì)競爭的重要要素，同時(shí)也是入侵力強(qiáng)弱的重要表現(xiàn)。因此展開這方面的研究顯得特別必需。所謂光補(bǔ)償點(diǎn)即植物的光合強(qiáng)度與呼吸強(qiáng)度相等時(shí)的光照強(qiáng)度。光合作用隨光照強(qiáng)度的增添而增添，直至達(dá)到最大值。光合作用率和呼吸作用率兩條線的交錯(cuò)點(diǎn)就是所謂的光補(bǔ)償點(diǎn)，在此處的光照強(qiáng)度是植物開始生長和進(jìn)行凈生產(chǎn)所需要的最小光照強(qiáng)度。在光補(bǔ)償點(diǎn)以上，植物的光合作用高出呼吸作用，能夠累積有機(jī)物質(zhì)。光補(bǔ)償點(diǎn)以下，植物的呼吸作用高出光合作用，此時(shí)不只不能夠累積有機(jī)物質(zhì)，反而要耗資儲(chǔ)藏的有機(jī)物質(zhì)。若是長時(shí)間在光補(bǔ)償點(diǎn)以下，植株漸漸枯黃致死，當(dāng)溫度高升時(shí)，呼吸作用加強(qiáng)，光補(bǔ)償點(diǎn)就上升，所以，在種植養(yǎng)物，在光照不足時(shí)，要防備溫度過高以降低光補(bǔ)償點(diǎn)，有益于有機(jī)物質(zhì)的累積。影響光補(bǔ)償點(diǎn)的要素有好多，本實(shí)驗(yàn)主要議論溫度對伊樂藻光補(bǔ)償點(diǎn)的影響，進(jìn)而找出其較適合的光照和溫度范圍。資料和方法1.1實(shí)驗(yàn)資料采納從河南師范大學(xué)生物園收集，并經(jīng)實(shí)驗(yàn)用水預(yù)培育的伊樂藻，實(shí)驗(yàn)用水為從河南師范大學(xué)生態(tài)實(shí)驗(yàn)室含有底泥的水樣經(jīng)浮游植物網(wǎng)過濾后的水。1.2實(shí)驗(yàn)方法1.2.1預(yù)培育：伊樂藻在鋪有底泥的玻璃缸中預(yù)培育兩周后，待其長到15-20cm左右時(shí)取樣。1.2.2測生產(chǎn)力：在光照培育箱中設(shè)置必然照度和溫度，先把伊樂藻放入必然量放置兩周的底泥浸出液，在培育箱中馴化一天，使之適應(yīng)溫度和光照，以保證黑白瓶中培育液的溫度及初始溶氧量都同樣。黑瓶再用黑色塑料布包裹后,用浸出液傾斜著遲緩注滿瓶,防備產(chǎn)生氣泡。伊樂藻洗凈后，除去雜藻，稱取0.4g長度平均的伊樂藻頂枝,吸干水分稱取約后，置于黑白瓶中,并以不加植物的白瓶為初始瓶，每種條件黑白瓶各4個(gè)，初始白瓶4個(gè)，即四個(gè)重復(fù)。灌瓶完建立刻對初始瓶進(jìn)行初始溶氧的固定。黑瓶與白瓶一起置于的光照培育箱中,2h后拿出進(jìn)行溶解氧的測定。碘量法測定曝光前后黑白瓶溶解氧的變化，得出不同樣植物在不同樣光照和溫度下的凈產(chǎn)氧量。回歸解析計(jì)算其光補(bǔ)償點(diǎn)。1.2.3溫度設(shè)置調(diào)治光照培育箱,設(shè)置10℃，15℃，20℃，25℃，30℃五個(gè)溫度梯度，每個(gè)溫度下有五個(gè)不同樣級其余光照強(qiáng)度，分別為1000lx，1600lx，3000lx，3600lx，5300lx，爾后測定頂枝的光合產(chǎn)氧量，每個(gè)水平下做4個(gè)重復(fù)。1.2.4計(jì)算用碘量法測定試驗(yàn)前后容量瓶中的溶解氧含量,爾后計(jì)算出伊樂藻頂枝光合作用的總產(chǎn)氧量和凈產(chǎn)氧量，即：用下式計(jì)算每g沉水植物在單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)(耗)氧量(mg/(h·g))。總產(chǎn)氧量=(白瓶溶解氧量-黑瓶溶解氧量)/(反應(yīng)時(shí)間×資料重量)凈產(chǎn)氧量=(白瓶實(shí)驗(yàn)溶解氧量-初始瓶溶解氧量)/(反應(yīng)時(shí)間×資料重量)呼吸作用耗氧量=(初始瓶溶解氧量-黑瓶實(shí)驗(yàn)溶解氧量)/(反應(yīng)時(shí)間×資料重量)，此中反應(yīng)時(shí)間2h，資料重量0.4g。最后由獲取的凈產(chǎn)氧量的數(shù)據(jù)經(jīng)回歸解析得出不同樣溫度水平下的伊樂藻的光補(bǔ)償點(diǎn)。產(chǎn)氧量的計(jì)算公式為C=(10.00×0.0250)/V得出硫代硫酸鈉溶液的濃度為0.0*mol/L，此中C代表硫代硫酸鈉溶液的濃度(mol/L)，V代表滴定時(shí)消耗硫代硫酸鈉溶液的體積(mL);DO(mg/L)=(CV×8×1000)/100=(0.0*×V×8×1000)/100。結(jié)果10℃時(shí)伊樂藻的凈產(chǎn)氧量隨光照強(qiáng)度的加強(qiáng)而增大，見表1。表110℃時(shí)不同樣光照級別下的伊樂藻的產(chǎn)(耗)氧量(mg/(h·g))1000lx1600lx3000lx5400lx總產(chǎn)氧量0.*.*.*.8086凈產(chǎn)氧量0.*.*.*.6830呼吸作用耗氧量0.07730.20XX年0.*.125615℃時(shí)伊樂藻的凈產(chǎn)氧量在1000lx-3600lx的范圍內(nèi)隨光照強(qiáng)度的加強(qiáng)而增大，但由3600lx到5300lx其凈產(chǎn)氧量隨光照強(qiáng)度的加強(qiáng)而減小，見表2。表215℃時(shí)不同樣光照級別下的伊樂藻的產(chǎn)(耗)氧量(mg/(h·g))1000lx1600lx3000lx3600lx5300lx總產(chǎn)氧量0.*.*.*.*.8978凈產(chǎn)氧量0.*.*.*.*.7270呼吸作用耗氧量0.*.*.*.*.170820℃時(shí)伊樂藻的凈產(chǎn)氧量在1000lx-3000lx的范圍內(nèi)隨光照強(qiáng)度的加強(qiáng)而增大，但由3000lx到5300lx其凈產(chǎn)氧量隨光照強(qiáng)度的加強(qiáng)而減小，并在3600lx時(shí)達(dá)到牢固，見表3。表320℃時(shí)不同樣光照級別下的伊樂藻的產(chǎn)(耗)氧量(mg/(h·g))1000lx1600lx3000lx3600lx5300lx總產(chǎn)氧量0.*.*.20XX年0.*.9085凈產(chǎn)氧量0.*.*.*.*.7216呼吸作用耗氧量0.*.*.*.*.186925℃時(shí)伊樂藻的凈產(chǎn)氧量在1000lx-3600lx的范圍內(nèi)隨光照強(qiáng)度的加強(qiáng)而增大，但由3600lx到5300lx其凈產(chǎn)氧量隨光照強(qiáng)度的加強(qiáng)而減小，見表4。表425℃時(shí)不同樣光照級別下的伊樂藻的產(chǎn)(耗)氧量(mg/(h·g))1000lx1600lx3000lx3600lx5300lx總產(chǎn)氧量0.*.*.*.08890.9600凈產(chǎn)氧量0.*.*.*.*.6894呼吸作用耗氧量0.*.*.08380.*.270630℃時(shí)伊樂藻的凈產(chǎn)氧量在1000lx-3000lx的范圍內(nèi)隨光照強(qiáng)度的加強(qiáng)而增大，但由3000lx到3600lx其凈產(chǎn)氧量隨光照強(qiáng)度的加強(qiáng)而減小，由3600lx到5300lx其凈產(chǎn)氧量隨光照強(qiáng)度的加強(qiáng)而增大，見表5。表530℃時(shí)不同樣光照級別下的伊樂藻的產(chǎn)(耗)氧量(mg/(h·g))1000lx1600lx3000lx3600lx5300lx總產(chǎn)氧量0.*.*.*.03741.5657凈產(chǎn)氧量0.*.*.*.*.1361呼吸作用耗氧量0.*.*.*.*.4296由以上數(shù)據(jù)經(jīng)SPSS回歸解析，由公式Y(jié)=--b0+b1*ln(t)，其中Y代表產(chǎn)氧量，t代表光照強(qiáng)度,得10℃、15℃、20℃、25℃、30℃溫度下的伊樂藻的光補(bǔ)償點(diǎn)分別為：567lx、548lx、390lx、479lx、575lx。見圖1。圖1伊樂藻的光補(bǔ)償點(diǎn)隨溫度的變化由圖1能夠看出，伊樂藻的光補(bǔ)償點(diǎn)在10℃-20℃范圍內(nèi)呈降落趨向，并在20℃達(dá)到最低點(diǎn)，在20℃-30℃范圍內(nèi)漸漸上升。議論任南(1994)測定東湖五種沉水植物的光補(bǔ)償點(diǎn)，結(jié)果以下表6東湖五種沉水植物的光補(bǔ)償點(diǎn)15℃20℃30℃菹草398lx580lx狐尾藻424lx658lx金魚藻674lx1148lx1802lx大茨藻199lx345lx456lx苦草106lx284lx423lx伊樂藻與上述五種植物比較，可得各植物在不同樣溫度下光補(bǔ)償點(diǎn)大小的序次，即：15℃：金魚藻伊樂藻狐尾藻菹草大茨藻苦草;20℃：金魚藻狐尾藻菹草伊樂藻大茨藻苦草;30℃：金魚藻狐尾藻菹草伊樂藻大茨藻苦草。對水生植物來說，光補(bǔ)償點(diǎn)所存在的深度則是光補(bǔ)償深度，其是沉水植物在湖泊等自然水體中向深層散布的界限。沉水植物的光補(bǔ)償點(diǎn)的高低，決定了其在湖泊中不同樣水深的散布。比較能夠看出，在15℃時(shí)，伊樂藻光補(bǔ)償點(diǎn)較高，散布于水體的上層。在20℃時(shí)，其光補(bǔ)償點(diǎn)較低，散布于水體的較下層。因?yàn)樗|(zhì)較差的水體的光的透過率較低，故水體污染在15℃時(shí)對伊樂藻的影響較小，在20℃和30℃時(shí)對其影響較大。經(jīng)過上表能夠看出，在必然溫度范圍內(nèi)(15℃-30℃)，五種植物的光補(bǔ)償點(diǎn)隨溫度的高升而上升，但本實(shí)驗(yàn)測得的伊樂藻的光補(bǔ)償點(diǎn)卻不按照此規(guī)律，商議其原由可能為：(1)實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)存在偏差也許錯(cuò)誤，致使影響了最后求得的光補(bǔ)償點(diǎn)的數(shù)值。(2)伊樂藻的光補(bǔ)償點(diǎn)自己存在有不同樣于上述五種沉水植物的光補(bǔ)償點(diǎn)的變化規(guī)律，可能其在20℃至更高的溫度的范